Стандартизация в авиастроении

Развитие научно-технического прогресса и непрерывное расширение научно-технических и экономических связей привлекают к стандартизации все большее и большее внимание во всех без исключения странах мира, всех технических и экономических международных, региональных и национальных организаций и предприятий. Это является следствием объективной необходимости стандартизации для управления экономическими и производственными процессами. Трудно сейчас назвать область человеческой деятельности, где бы не применялись принципы стандартизации. Сдвижением науки и техники вперед, совершенствованием производства растут масштабы работ и непрерывно расширяется сфера применения принципов стандартизации.

Развитие техники связано со значительным усложнением оборудования, применением взаимосвязанных систем машин и приборов, ужесточением режимов их эксплуатации, применением широкой номенклатуры веществ и материалов. Резко возрастают требования к качеству исходного сырья, материалов и комплектующих изделий. Первостепенное значение приобретают вопросы надежности элементов, из которых складывается современная техника. В этих условиях возрастает роль стандартизации как важнейшего звена в системе управления техническим уровнем и качеством продукции на всех стадиях ее жизненного цикла. Авиационная техника — наглядный тому пример. Около 70% нормативной технической документации, используемой при проектировании, изготовлении, ремонте и эксплуатации авиационной техники, основаны на рекомендациях авиационных стандартов, нормалей, инструкций и руководящих технических материалах.

Развитие авиационной техники требует создания нормативно-технической документации, предусматривающей единый подход к ее проектированию и разработке типовых конструктивных решений деталей массового применения авиационных нормалей. В 1926 году в СССР были утверждены и изданы «Нормы прочности», а в 1935 — 1937 гг. вышло первое издание «Руководства для конструкторов» в трех томах. К первым предприятиям, разработавшим заводские нормали и внедрившим их в выпускаемые самолеты, относятся конструкторские бюро А. Н. Туполева и С. В. Ильюшина. Организованные на них группы стандартизации создали заводские нормали на прессованные профили, петли, крепеж, соединения трубопроводов, пружины, амортизационные шнуры и другие широко применяемые детали.

Стандарт — нормативный документ, разработанный на основе взаимной договоренности заинтересованных сторон, содержащий требования, не противоречащие обязательным требованиям и рекомендациям вышестоящих органов, а также правилам и нормам безопасности, установленным для отрасли, и направленный на достижение оптимальной степени упорядочения в определенной области деятельности.

Отраслевые стандарты разрабатываются применительно к продукции конкретной отрасли.

Работу по стандартизации и унификации в авиационной промышленности проводит Научно-исследовательский институт стандартизации и унификации (НИИСУ). На базе НИИСУ создан Технический комитет по стандартизации «Авиационная техника». В состав Технического комитета входят представители головных институтов — ведущие специалисты по всем направлениям авиационной промышленности, в том числе НИИСУ, ВИАМ, ЛИИ, НИАТ, ПИИАО, ЦАГИ, ЦИАМ и другие заинтересованные организации и ведомства. В Техническом комитете функционируют технические подкомитеты, которые рассматривают, одобряют и передают в технический комитет на утверждение проекты межгосударственных, государственных и отраслевых стандартов на авиационную технику. После рассмотрения проекты межгосударственных и государственных стандартов передаются для принятия в Госстандарт России; отраслевые (авиационные) стандарты и другая нормативно-техническая документация утверждаются председателем Технического комитета по стандартизации и регистрируются. Межгосударственные и государственные стандарты на авиационную технику разрабатываются соответственно разными странами СНГ или различными отраслями России.

При создании авиационной техники используются системы межгосударственных и государственных общетехнических и организационно-методических стандартов: Государственная система стандартизации (ГСС), Единая система конструкторской документации (ЕСКД), Единая система технологической документации (ЕСТД), Единая система программной документации (ЕСПД), Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ) т.д. (рис. 2.4).

Если указанные выше структуры не полностью удовлетворяют требованиям, предъявляемым к авиационной технике, то дополнительно выпускаются специальные государственные, отраслевые стандарты или нормативно-техническая документация (положения, методики, методические указания и т. д.), отражающие специфику создания, эксплуатации, ремонта и утилизации авиационной техники.

В отрасли действует система обеспечения отраслевыми стандартами и нормативно-технической документацией предприятий и организаций отрасли и заказчика. Рассылку производят пять головных организаций по стандартизации, которые являются держателями подлинников отраслевых стандартов и нормативно-технической документации: НИИСУ (основное производство), НИАТ (техноло-гические процессы и оборудование при производстве самолетов, вертолетов, двигателей и агрегатов), ВИАМ (авиационные материалы), ПО «Нормаль» (авиационный крепеж). Отраслевой фонд авиационных стандартов является составной частью федерального фонда стандартов.

Рис. 2.4. Иерархическая схема образования системы нормативных документов предприятия авиационной отрасли

Стандартизация базируется на общенаучных и специфических методах, таких как: упорядочение объектов стандартизации; унификация продукции, агрегатирование; комплексная стандартизация; опережающая стандартизация.

Упорядочение объектов стандартизации — универсальный метод в области стандартизации продукции, процессов и услуг. Упорядочение, как управление многообразием, связано, прежде всего с сокращением многообразия. Результатом работ по упорядочению являются, например, ограничительные перечни комплектующих изделий для конечной готовой продукции; альбомы типовых конструкций изделий; типовые формы технических, управленческих и прочих документов.

Деятельность по рациональному сокращению числа типов деталей, агрегатов одинакового функционального назначения называется унификацией продукции. Основными направлениями унификации являются: разработка параметрических и типоразмерных рядов изделий, машин, оборудования, приборов, узлов и деталей; разработка типовых изделий в целях создания унифицированных групп однородной продукции; разработка унифицированных технологических процессов, включая технологические процессы для специализированных производств продукции межотраслевого применения; ограничение целесообразным минимумом номенклатуры разрешаемых к применению изделий и материалов. В зависимости от области проведения унификация изделия может быть межотраслевой, отраслевой и заводской. В зависимости от методических принципов осуществления унификация может быть внутривидовой и межвидовой или межпроектной.

Агрегатирование — это метод создания машин, приборов и оборудования из отдельных стандартных унифицированных узлов, многократно используемых при создании различных изделий на основе геометрической и функциональной взаимозаменяемости. Агрегатирование очень широко применяется в машиностроении, радиоэлектронике.

При комплексной стандартизации осуществляются целенаправленное и планомерное установление и применение системы взаимоувязанных требований как к самому объекту комплексной стандартизации в целом, так и к его основным элементам в целях оптимального решения конкретной проблемы. Применительно к продукции — это установление и применение взаимосвязанных по уровню требований к качеству готовых изделий, необходимых для их изготовления сырья, материалов и комплектующих узлов, а также условий сохранения и потребления (эксплуатации).

На этапе прогнозирования, а также на ранней стадии проектирования авиационной техники основной задачей стандартизации является создание опережающих отраслевых стандартов и других нормативных документов, которые устанавливают перспективные показатели качества разрабатываемых изделий, оптимальные в планируемом интервале времени. Разработка таких нормативных документов основана на применении методов оптимизации и прогнозирования объектов стандартизации. Такой подход к формированию перспективных требований, сложившийся в авиационной промышленности, апробирован и показал высокую эффективность при создании целой гаммы самолетов, таких как Ил-96−300, Ту-204 и др. На его основе реализуется метод программно-целевого управления техническим уровнем изделий, связывающий в единое целое всех разработчиков при выполнении жестких условий тактико-технического задания и включающий в себя:

• — создание нормативов опережающего технического уровня изделий, технологии, материалов, оборудования;
• — систематическое обновление нормативов;
• — сдвиг опытно-экспериментальных работ на ранние стадии проектирования за счет моделирования на ЭВМ, создания макетов, применения натуральных и полунатуральных стендов.

Основой для разработки опережающих нормативных документов являются результаты поисковых научно-исследовательских работ, новейшие достижения науки и техники.

Требования опережающих стандартов и нормативов включаются в техническое задание на вновь разрабатываемые и модернизируемые изделия, а также на карты технического уровня этих изделий. В картах технического уровня предусматривается поэтапное ступенчатое достижение опережающих показателей с учетом развития материально-технической базы.

При реализации нормативов технического уровня обязательно разрабатываются параметрические и типоразмерные ряды комплектующего оборудования. Эта работа проводится с учетом типов и классов финальных изделий.

Внедрение опережающих стандартов в авиационной отрасли позволяет создавать научно-технический задел по агрегатам и системам к моменту разработки нового финального изделия. Примерами таких стандартов являются ОСТ 1 2 507 и ОСТ 1 2 581, устанавливающие требования к качеству внешней поверхности дозвуковых и сверхзвуковых самолетов.

Технический уровень авиационной техники и средств наземного обслуживания, разрабатываемых по техническим заданиям, обеспечивается выполнением требований действующих в отрасли документов: нормативов технического уровня, методик оценки технического уровня изделий, системы разработки и постановки продукции на производство.

Одним из документов, устанавливающих технический уровень изделий, является карта технического уровня, подтверждающая обоснованность решений о целесообразности разработки новых и модернизированных изделий и постановки их на производство и обеспечивающая учет номенклатуры комплектующих изделий в целях стандартизации, унификации и специализации опытно-конструкторских работ и серийного производства.

Современное состояние проблемы стандартизации авиационной техники на международном уровне характеризуется усилением борьбы стран-лидеров в разработке авиационной техники за признание своих национальных стандартов и стандартов организаций своих стран в качестве международных.

Стандарты в современных условиях глобализации бизнеса рассматриваются как один из важнейших инструментов завоевания превосходства на мировых рынках продукции во всех отраслях промышленности. В разных странах мира вопросам стандартизации уделяется огромное внимание, вплоть до выработки национальных стратегий в этой области. Стратегическая стандартизация — это концепция, при которой предприятиям промышленности рекомендуется рассматривать стандарты как средство бизнеса. Руководителям предприятий рекомендуется использовать стандарты как часть стратегии бизнеса с целью получения преимуществ на рынке, сокращения затрат и повышения производства.

В области международной стандартизации работу ведет ИСО — международная организация по стандартизации. Целью ИСО является содействие развитию стандартизации и связанных с ней областей в мировом масштабе для облегчения международного товарообмена и взаимопомощи, а также для расширения сотрудничества в области интеллектуальной, научной, технической и экономической деятельности. В практике ИСО упор делается на установление единых методов испытаний продукции, требований к маркировке, терминологии, т. е. на аспекты, без которых невозможно взаимопонимание изготовителя и потребителя независимо от страны, где производится и используется продукция.

В области международной стандартизации действует также Международная электротехническая комиссия (МЭК). С учетом общности задач ИСО и МЭК, а также возможности дублирования деятельности отдельных технических органов между этими организациями заключено соглашение, которое направлено, с одной стороны, на разграничение сферы деятельности, а с другой — на координацию технической деятельности.

Международные стандарты не являются обязательными, т. е. каждая страна вправе применять их целиком, отдельными разделами или вообще не применять. Однако в условиях острой конкуренции на мировом рынке изготовители продукции, стремясь поддержать высокую конкурентоспособность своих изделий, вынуждены пользоваться международными стандартами. По оценке зарубежных специалистов, передовые промышленно развитые страны мира применяют до 80% всего фонда стандартов ИСО.

В Российской Федерации действует закон о техническом регулировании.

Техническое регулирование — правовое регулирование отношений в области установления, применения и исполнения обязательных требований к продукции, процессам производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, а также в области установления и применения на добровольной основе требований к продукции, процессам производства, эксплуатации, хранения, перевозки, реализации и утилизации, выполнению работ или оказанию услуг и правовое регулирование отношений в области оценки соответствия. Техническое регулирование производится через Технический регламент — документ, принятый органом власти и содержащий обязательные правовые нормы, устанавливающие характеристики продукции (услуги) или связанные с ней процессы и методы производства.

Развитие авиационной техники связано со значительным усложнением оборудования, применением взаимосвязанных систем и приборов, ужесточением режимов их эксплуатации, применением широкой номенклатуры материалов. Резко возрастают требования к качеству исходного сырья, материалов и комплектующих изделий. Первостепенное значение приобретают вопросы надежности элементов, из которых складывается авиационная техника. В этих условиях возрастает роль стандартизации как важнейшего звена в системе управления техническим уровнем и качеством авиационной продукции на всех стадиях научных разработок, проектирования, создания и эксплуатации.

Согласно закону о техническом регулировании стандартизация осуществляется в целях:

• — повышения уровня безопасности жизни или здоровья граждан, имущества физических или юридических лиц, государственного или муниципального имущества, экологической безопасности, безопасности жизни или здоровья людей, животных и растений и содействия соблюдению требований технических регламентов;
• — повышения уровня безопасности объектов с учетом риска возникновения чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера;
• — обеспечения научно-технического прогресса;
• — повышения конкурентоспособности продукции, работ, услуг;
• — рационального использования ресурсов;
• — технической и информационной совместимости;
• — сопоставимости результатов исследований (испытаний) и измерений, технических и экономико-статистических данных;
• — взаимозаменяемости продукции.

Учитывая необходимость обеспечения конкурентоспособности авиационной техники на внутреннем и внешнем рынках, создатели авиационных стандартов и нормативных документов используют при их разработке принципы иерархической гармонизации с международными и отечественными стандартами и рекомендациями. Это значит, что система подчиненных нормативных документов строится на основе аналогичных вышестоящих требованиях с учетом особенностей потребителя.